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28.05.2020

Digitales Werkzeugmanagement erhöht Verfügbarkeit

Wertschöpfungskette auf einen Blick

Spritzgießmaschinen werden durch den Einsatz von Sensoren immer intelligenter und Prozesse dadurch produktiver und autonomer. Das Werkzeug wird jedoch in diesen Prozess meist nicht einbezogen. Um dies zu ändern, hat ein Werkzeugbauunternehmen ein daten- und softwarebasiertes modulares System entwickelt, um die Verfügbarkeit des Werkzeugs in der Serienproduktion zu erhöhen.

Der Werkzeugsupport bietet, auch als reaktiver Prozess, ein enormes Potenzial, um die Werkzeugverfügbarkeit zu erhöhen. Allein durch eine transparente Dokumentation der Reparatur- und Wartungsmaßnahmen sowie das systematische Erfassen der Probleme, Fehlerbilder und Maßnahmen lassen sich viele Schlussfolgerungen für die Zukunft ziehen. Allerdings scheitert dies in der Praxis häufig an der fehlenden technischen Basis, am hohem Aufwand oder an einer schlechten Umsetzung.

Ausfälle reduzieren

Als die Sauer & Sohn GmbH & Co. KG Formentechnik, Dieburg, im Jahr 2017 ihr Portfolio um den Werkzeugservice und -support erweiterte, trat genau diese Situation ein. „Mit kontinuierlich steigender Anzahl an Werkzeugwartungen und -reparaturen stieg sowohl der Kommunikationsaufwand mit den Kunden als auch der Dokumentations- und Rechercheaufwand im Werkzeugordner“, erklärt Wilfried Haaß, Leiter Werkzeugsupport bei Sauer & Sohn Formentechnik. Als Lösung wurde daraufhin intern, in enger Zusammenarbeit mit den Kunden, die „Tool Support Management Plattform“, kurz TSM-Plattform genannt, entwickelt und programmiert.

Stefan Klem, Geschäftsführer des Unternehmens, hält dazu fest: „Wir benötigten, auch im Hinblick auf den Ausbau des Geschäftsbereichs Service – wofür wir unser Werkzeug-Support-Center Anfang 2019 als zweiten Standort eröffnet haben – eine Lösung, die sich einfach in den Arbeitsalltag integrieren lässt.“ Der Anspruch hierbei war und ist es, nicht nur Wartungen und Reparaturen transparent zu dokumentieren und die Kommunikation intern und extern zu vereinfachen, sondern auch mit der automatischen Analyse der dokumentierten Daten mögliche Verbesserungspotenziale der Werkzeuge aufzuzeigen. Dadurch können die Werkzeugverfügbarkeit gesteigert und Ausfälle reduziert werden.

Werkzeuge digital verwalten

Das TSM-Modul ist eine digitale Plattform und dient als Analysetool und Wissensdatenbank für eine werkzeugbezogene Auftrags-, Prozess- und Prüfdokumentation. Die Plattform lässt sich über jedes internetfähige Gerät, wie Tablet, Smartphone oder PC, das mit einem Internetbrowser ausgestattet ist, aufrufen. Sie kann lokal im Firmennetzwerk oder in der Cloud installiert werden.

Alle Werkzeugaufträge werden digital verwaltet und mit allen relevanten Daten und Terminen hinterlegt, auch ein interner oder externer Servicepartner wird zugewiesen. Dieser kann das Werkzeug unkompliziert mittels QR-Code identifizieren und direkt auf die Aufträge zugreifen.

Die Tool Support Management Plattform ist Analysetool und Wissensdatenbank zugleich (© Sauer & Sohn)

Das Werkzeug wird transparent

Jedes Werkzeug verfügt über einen eigenen Werkzeugordner, in dem sich relevante Dokumente, wie beispielsweise Stücklisten, Temperier- oder Heißkanalpläne, Produktionsberichte oder Arbeitsanweisungen, einsehen lassen. Der integrierte CAD-Converter ermöglicht es, schneidbare 3D-PDFs von jedem Werkzeug zu erstellen, die ohne CAD-Viewer betrachtet werden können.

Die intuitive Navigation gewährleistet, Wartungs- oder Reparaturmaßnahmen nach vorgegebenen Kriterien einfach und schnell zu dokumentieren. So werden auch Fehler, Schadensbilder sowie die korrespondierenden Maßnahmen am Werkzeug systematisch erfasst. Problembeschreibungen oder Reparaturergebnisse, die sich schriftlich schwer festhalten lassen, können einfach mit der integrierten Medienfunktion als markierbares Bild, samt Kommentarfunktion oder Video, abgebildet werden. Eine Vorher-Nachher-Markierung von Bildern, Videos und Prüfdokumenten ist ebenfalls möglich. Der aktuelle Auftragsstatus vom Eingangscheck bis zum Ausgangscheck ist jederzeit transparent einzusehen.

Alles im Blick: Daten können aus allen internetfähigen Geräten zu jeder Zeit abgerufen werden (© Sauer & Sohn)

Analysecockpit als Schnittstelle

Nach Abschluss des Auftrags erfolgt eine automatische Benachrichtigung sowie die Erstellung eines Reparatur- oder Wartungsberichts, der an ein übergeordnetes System exportiert werden kann. Die TSM-Plattform geht jedoch über die reine Dokumentation hinaus. Aus der Dokumentation eines jeden Auftrags wird automatisch ein Analysecockpit mit Daten gespeist, das die Werkzeughistorie mithilfe verschiedener Diagramme aufbereitet.

Aus diesen Diagrammen lassen sich die Leistungsbilanz des Werkzeugs, Fehlerbilder sowie wiederkehrende Fehler ablesen. Darauf aufbauend, können die einzelnen Werkzeuge optimiert werden, um Werkzeugausfälle zukünftig zu verhindern. So können der Wartungs- und Reparaturaufwand gesenkt und die Werkzeugverfügbarkeit erhöht werden.

Bedarfsgerechte statt Interwallwartung

Die TSM-Plattform bietet Vernetzung und Kollaboration über die gesamte Wertschöpfungskette (© Sauer & Sohn)

Die auf diese Weise gewonnenen Daten bilden auch die Basis, um zukünftig vorbeugende und bedarfsgerechte Wartungen anbieten zu können. Stefan Klem erklärt, dass durch die TSM-Plattform die Grundlage geschaffen wurde, künftig „Predictive Maintenance“-Lösungen anbieten zu können. Die Werkzeugdaten, die aktuell in der TSM-Plattform erfasst werden, werden mit Werkzeugprozessparametern aus dem Spritzgießprozess zusammengeführt. Aus beiden Datenquellen können Erkenntnisse gesammelt werden, die es ermöglichen, den Spritzgießprozess in Echtzeit zu überwachen und gleichzeitig kritische Parameterabweichungen zu erkennen.

So können präventive Maßnahmen eingeleitet werden, noch bevor kritische Parameterabweichungen entstehen, die zu Prozessfehlern, Teil- oder Vollausfällen der Systeme, minderer Teilequalität und im schlimmsten Fall zum Produktionsstillstand führen. Um dies umzusetzen, beteiligte sich Sauer & Sohn am Ende 2019 abgeschlossen Forschungsprojekt WerkPriMa zur „datenbasierten Werkzeugverfügbarkeit für die Serienproduktion durch Pedictive Maintenance“ unter Federführung des Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen. Bereits Anfang 2019 wurde der Geschäftsbereich Condamos gegründet, um aus der Forschung heraus Praxislösungen zum Umsetzen von Lösungen für eine vorausschauende Instandhaltung zu entwickeln.

Zum Autor
Laurent Jablonski ist Mitarbeiter im Vertrieb und Projektmanagement des Geschäftsbereichs Condamos von Sauer & Sohn in Dieburg.

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SAUER & SOHN GmbH & Co. KG
CONDAMOS
Groß-Zimmerner-Str. 51
DE 64807 Dieburg
Tel.: 06071 206-0
Fax: 06071 206219

www.condamos.com

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